高铁无站台柱雨棚安全与维护管理

廉小洁

(太原铁路局，山西 太原 030013)

近年来，随着我国铁路事业的发展，美观大方、光亮通透的高铁无站台柱雨棚(以下简称无柱雨棚)得到广泛应用，在解决了风雨雪对旅客、站台和机车侵扰问题的同时，也给广大旅客提供了开阔靓丽的登乘车环境。这些大体量、大跨度、形式新颖的无柱雨棚，给我们带来宽敞通透的视觉美感的同时，随之而来的是由于后续检测、维护不到位，加之前期设计中未考虑检修设施，造成相应的维护管理缺失，随着无柱雨棚的大量建设和使用年限的不断增加，各种安全隐患凸显，直接影响到旅客人身及铁路行车安全，甚至造成事故。

1 无柱雨棚基本构造

无柱雨棚跨越整个站台和线路，长度覆盖站台全长，柱子立设于轨道间，高度均在10 m以上。结构构造上，可分为若干个相对独立的结构单元。每个单元由若干榀钢结构桁架组成，每榀桁架包括桁架柱和桁架梁，桁架之间由若干格构梁和檩条连接，桁架柱一般采用独立桩基础，桁架柱与桩基承台采用螺栓并焊接连接。功能构造上，屋面普遍采用压型彩钢钢板防水层，彩钢板一般为直立锁边连接固定方式，部分彩钢板上部设置了挡雪板;檐口采用铝合金封檐板，顶棚上部采用铝合金条形装饰扣板;水落管设置于桁架柱内，采用虹吸与重力结合方式，部分在檐沟设置了电伴热;电照设备线路在装饰板内布置，灯具镶嵌在装饰板内。

2 使用中易发生安全隐患的部位及原因分析

由于无柱雨棚高(十几米甚至二十米以上)，大(面积动辄几万至十几万平米)，阔(覆盖整个站台和线路)，线路上方有接触网纵向贯通雨棚下部，屋面上部一般坡度较陡，以上原因造成无柱雨棚受外部环境影响大，日常监测难度大，发现问题后处理难度大，事故发生后造成影响大。1)屋面彩钢板、封檐板、吊顶装饰面板因风力长期影响易造成松动、脱开。由于无柱雨棚距离地面高，周围无封闭围护结构，上下表面均长期受风荷载影响，风在其表面变化处存在漩涡、回流等多种复杂的三维流动现象，其中屋面边缘和起拱处风力影响最大。另外由于桁架柱、梁均为地面焊接整体成形后吊装，施工精度不足造成实际施工中彩钢板与受力构件连接节点位置偏差，部分节点不能发挥有效作用。在风力长期影响下，彩钢板屋面迎风面、边缘处、外型变化处以及封檐板、吊顶板等易造成翘曲、松动、脱离甚至整体被大风刮落危险，直接影响到旅客人身安全和行车安全。2)雨、雪等造成水落管堵塞、檐沟溢流。因为无柱雨棚面积大，屋面大量的雨雪等均要通过檐沟从水落管中及时排除，冬季因雨雪结冰极易造成水落管堵塞、冻裂。部分无柱雨棚虽然在水落管上考虑了电伴热，但在实际使用中由于电消耗量大，管理不规范等原因，无法发挥电伴热作用。另外无柱雨棚水落管暗设，堵塞后无法及时疏通清掏，屋面大量积水无法排出引起檐沟溢流，并可能影响到檐沟下接触网的安全使用。3)结构不均匀下沉，柱、梁等受力杆件应力变化、变形，焊口微裂缝等。无柱雨棚桁架柱位于线路间，列车通过频繁且震动大，桁架柱纵向设置长度可达上百米，可能坐落在不同的地质条件下，这些因素可能造成桁架柱不均匀下沉;在风力较大地区，长期受某一方向风力影响，无柱雨棚易在该方向产生位移;另外桁架柱、梁由于施工难度，工艺复杂，受力节点多(节点采用螺栓或焊接连接)，安装精度不足，以及外部温度、日照、冻融影响等都有可能造成受力构件应力变化，导致构件变形，节点焊口产生微裂缝，进而影响到结构系统的整体安全和稳定性。4)钢结构构件表面涂装层脱落、锈蚀。无柱雨棚为大体量钢结构，周围无封闭外围护结构，屋面板、桁架柱长期暴露在室外环境下，表面涂装层起皮、脱落，易造成钢结构本体的锈蚀，影响无柱雨棚使用寿命;雨棚下部的钢结构也存在结露、渗漏等原因造成的锈蚀，特别是锚固点、焊接处、易存水部位，使用中更要加强维护保养。

3 无柱雨棚安全和日常维护

无柱雨棚使用安全与设计、施工、使用维护各阶段息息相关。

1)在设计阶段，要考虑到使用期间检测和维护的便利性，设置维修用设施。a.在适当位置设置上顶棚、屋面的检修爬梯和人孔;顶棚内设检修马道，并宜考虑必要的检修照明。根据站台上设施和客流走向，利用站台上靠近雨棚顶部的固有设施设置上屋面爬梯;检修马道的设置，可充分利用桁架梁、格构梁及连接杆设置检修马道;屋顶高处宜设安全防坠落装置，作为检修人员作业时悬挂保护。b.采用彩钢板等大面积轻型材料时，要充分考虑当地风力、风向影响，做好受力验算，适当增加设计余量，保证屋面板与承力构件的连接牢固。c.水落管宜采用明设，如在柱内暗设时，应增加管径，并在适当位置(水落斗、出水口和转折处)设置清掏口;水落管出水口进入排水沟位置应明设;雨棚屋面设置挡雪板等。d.设计前期应充分考虑高大显示屏、车站指示标志等的安装，在一定的结构部位预留安装点，尽量减少因后期使用安装此类设备造成对结构的破坏。

2)在施工阶段，施工单位要严格按设计图纸施工，加强节点构造施工精度，确保工程质量。施工期间维修单位可提前介入管理，熟悉设备构造和性能，并从便于使用阶段检测和维护管理的角度提出建议，为后续安全和维护工作做好准备。

3)在使用阶段，加强日常管理，规范检测、维护标准以及手段。a.采用水准仪、经纬仪对桁架柱、桁架梁进行结构整体变形量检测，通过观测桁架柱沉降量、倾斜量变化，从而对结构应力变化情况作出初步判断。b.采用目测、望远镜观测整体外轮廓，随时注意安全隐患明显变化情况。c.利用检修马道和防坠落装置，检修人员进入顶棚内逐项检查，必要时辅助以升降梯进行检查。d.利用爬梯上屋面检查。e.加强维修用设施的日常管理。雨棚验收交接后，结合现场实际环境对维修用设施进行修正、补齐、加固，日常检修中随时进行修缮、补强，确保检修用设施安全完好。

4)检测中发现问题应及时处理，日常发现雨棚的质量隐患并得到有效维护，比发现问题后再集中修理更能保证使用安全，“小病不医成大疾”;状态修与周期修结合，对达到大修周期或病害严重的，及时进行大修处理，确保雨棚处于良好安全状态。a.日常检测中要严格贯彻“随检随修”的原则，对发现的零小问题立即处理，防止病害积累和扩大。如发现彩钢板连接件松动、脱落要立即固定、补齐;彩钢板边缘处有松动迹象，采用不锈钢自攻螺丝或铆钉枪局部加固，并设防水胶垫;钢结构局部点锈蚀，采用钢刷打磨基层后自喷漆处理等;对于检修时不能及时处理的病害，要制定切实的整治方案并尽快安排落实。b.发现结构变形量超过允许值，受力构件明显变形及节点出现微裂缝，要进行复核确认后做出初步判断，必要时聘请专业的检测机构进行检测后制定整治方案。c.结构涂装层、屋面彩钢板、电线路等根据设计使用年限、外部环境影响及实际使用情况，定期做好专项大修。d.无柱雨棚达到设计使用期限时，须委托专业机构进行全方位鉴定，根据鉴定报告提出处理意见，建议正常使用、观察使用、处理使用、停止使用或者整体拆除。

5)后期使用中注意的事项。a.设计中尽量对站台标示、悬挂物等做好充分考虑，如后期使用中需在桁架梁、柱上挂设车站引导标示或其他较大悬挂物时，要不影响结构构件，尽量避免采用焊接连接或在受力构件上钻孔等固定方式。b.电力等线路不能直接在钢结构构件上固定，应采用绝缘套管连接，在直接与金属物接触部位采用防摩擦、防滑动处理措施。c.使用中，维修单位与使用单位要建立日常联系制度，并做好随时联系沟通，确保及时发现安全隐患，及时得到有效处理。

4 运用“全生命周期管理”这一科学管理模式做好无柱雨棚的日常管理

2011年，北京市下发了《北京市房屋建筑使用安全管理规定》，提出了房屋建筑物实行“全生命周期管理”的概念，就是把房屋从“出生”到“灭失”，看作一个生命周期，在每一个管理阶段实施必要管理，并使每一个环节有效衔接，形成管理链条。1)无柱雨棚在交付使用时，维修单位对雨棚实体完成验收接管的同时，建设单位需向维修管理单位移交相关技术资料，质量保修书，使用说明书，沉降观测情况等，并明示房屋建筑的各项性能指标、使用与维修保养要求;维修单位要建立与建设单位、设计单位、施工单位的长期联系，有效的实现从建设到使用两大管理体系的对接。2)维修单位要把做好维修、养护和管理以保证安全使用作为自己存在的核心价值，对无柱雨棚进行定期和随时检查维护，建立细致的“安全管理档案”，完整记录检测、维护管理全过程，提高无柱雨棚使用安全的管理效率。3)建立无柱雨棚使用安全信息通报和信息共享制度，加快铁路房屋建筑物信息化管理进程，真正使建设单位严格履责，使用单位安全使用，维修单位精检细修，实现对房屋建筑使用安全的综合有效管理。

［1］中国铁路总公司.铁路运输房建设备大修维修规则［M］.北京:中国铁道出版社，2014.

［2］JGJ 8-2007，建筑变形测量规范［S］.

［3］北京市2011年第229号文件.北京市房屋建筑使用安全管理规定［Z］.